Введение

Для передачи движения от двигателя к исполнительному механизму применяется редуктор, благодаря которому увеличивается крутящий момент и уменьшается частота оборотов. Он обладает компактностью, надежностью и долговечностью. Поэтому редукторы получили широкое распространение в машиностроении. Зубчатые передачи в редукторе обладают высоким КПД и могут передавать высокие нагрузки.

В данной работе проектируется редуктор главный вертолета. К основным требованиям, предъявляемым к проектируемой машине, относятся надежность и долговечность, удобство и простота обслуживания.

Для обеспечения этих требований детали должны удовлетворять ряду критериев, важнейшие среди которых - прочность , надежность, устойчивость, износостойкость, жесткость, виброустойчивость, теплостойкость, технологичность.

1. Кинематический и энергетический расчет редуктора

1.1. Определение общего передаточного отношения редуктора и разбивка его по ступеням

Определим общее передаточное отношение редуктора:

.

Примем передаточное отношение для первой цилиндрической передачи равным: U₁=3,25 , тогда передаточное отношение второй ступени будет равно:

.

1.2. Определение частоты вращения валов

Частота вращения второго вала:

.

Частота вращения третьего вала:

.

1.3. Назначение КПД передач

Примем КПД первой передачи равным

₁= 0,99.

КПД второй передачи :

₂= 0,99.

1.4. Определение мощности на валах

Так как редуктор трехпоточный :

;

.

1.6. Определение крутящих моментов на валах

Крутящие моменты на валах:

;

;

.

2. Определение допускаемых контактных и изгибных

напряжений

2.1. Выбор материала зубчатых колес

Выбираем материал сталь 20ХН, имеющую следующие механические характеристики ( /1/): вид термообработки - цементация;

твердость зубьев на поверхности - HRC = 58:

твердость зубьев в сердцевине - HRC = 29.

2.2. Определение допускаемых контактных напряжений

Расчет проводим согласно /1/.

_{H lim b} = 23HRC_повер = 2358 = 1334 МПа ( /1/, при термообработке - цементация и HRC_повер = 58);

N_HO = 1210⁷ (при HRC_повер = 58);

К_НЕ = 1 ( /1/, при режиме работы 0).

Рассчитаем первое колесо:

N_HЕ = 60nCt_h К_НЕ = 602200315001= 59,410⁷;

К_HL = 1 (т.к. N_HЕ > N_HO);

S_H = 1,2 (т.к. цементация - поверхностное упрочнение);

Рассчитаем второе колесо:

N_HЕ = 60nCt_h К_НЕ = 60676,9115001= 6,092110⁷;

(т.к. N_HЕ < N_HO);

S_H = 1,2 (т.к. цементация - поверхностное упрочнение);

Рассчитаем второе колесо:

N_HЕ = 60nCt_h К_НЕ = 60300315001= 8,110⁷;

(т.к. N_HЕ < N_HO);

S_H = 1,2 (т.к. цементация - поверхностное упрочнение);

2.3. Определение допускаемых напряжений изгиба

Расчет проводим согласно /1/.

_{F lim b} = 800 МПа ( /1/, т.к. сталь легированная и термообработка - цементация);

m_F = 9;

К_FЕ = 1 ( /1/, при режиме работы 0 и термообработке - цементация).

Рассчитаем первое колесо:

N_FЕ = 60nCt_h К_FЕ = 602200320001= 59410⁶;

К_FL = 1 (т.к. N_FЕ > 410⁶);

К_FC = 1 (т.к. нагружение нереверсивное);

S_F = 1,7 (/1/, при термообработке - цементация);

Рассчитаем второе колесо:

N_FЕ = 60nCt_h К_FЕ = 60676,9115001= 60,92110⁶;

К_FL = 1 (т.к. N_FЕ > 410⁶);

К_FC = 1 (т.к. нагружение нереверсивное);

S_F = 1,7 ( /1/, при термообработке - цементация);

Рассчитаем третье колесо:

N_FЕ = 60nCt_h К_FЕ = 60300315001= 8110⁶;

К_FL = 1 (т.к. N_FЕ > 410⁶);

К_FC = 1 (т.к. нагружение нереверсивное);

S_F = 1,7 (/1/, при термообработке - цементация);